Χημικός και Μαθηματικός. Το ξανακούσατε;

Μαθηματικά και Χημεία μια σχέση αλληλεξάρτησης

1. Τα Μαθηματικά λένε πως συνδυάζονται και βρίσκονται (έστω και όχι εμφανώς) μέσα σε οποιαδήποτε επιστήμη, ακόμα και θεωρητική. Για παράδειγμα, είναι αποδεκτό από την πλειοψηφία των εκπαιδευτικών ότι τα Μαθηματικά -και, ειδικότερα, η μαθηματική σκέψη και λογική- είναι απαραίτητα για τη γλωσσική προσέγγιση και κωδικοποίηση των Αρχαίων Ελληνικών. Ή ακόμα πιο απόλυτα: ότι «τα Αρχαία Ελληνικά είναι Μαθηματικά», θέση την οποία συμμερίζομαι και εγώ, δεδομένου ότι στα μαθητικά μου χρόνια η εκμάθηση των Αρχαίων αποτελούσε, κατά τη δική μου αντίληψη, ένα ενδιαφέρον παιχνίδι μαθηματικής ταξινόμησης.

2. Από την άλλη, είναι επίσης κοινώς αποδεκτό πως ό,τι συμβαίνει γύρω μας είναι «θέμα χημείας» και χωρίς την κατάλληλη χημεία δεν πραγματοποιείται τίποτα -από μία χημική αντίδραση ενώσεων μέχρι και το συνταίριασμα δύο ανθρώπων. Επομένως, έχουμε δύο επιστήμες που ενυπάρχουν παντού. Άραγε, όμως, συνυπάρχουν και παντού;

 3. Από μία καθαρά εμπειρική και εκπαιδευτική σκοπιά, η σχέση Φυσικής – Μαθηματικών και Χημείας – Βιολογίας είναι αδιάρρηκτη, ενώ η σύνδεση Χημείας – Μαθηματικών θεωρείται πιο επιφανειακή. Ειδικότερα, αρκετοί πιστεύουν ότι η χρήση των Μαθηματικών στη Χημεία έγκειται αποκλειστικά και μόνο στη σωστή και ταχεία χρήση μαθηματικών πράξεων για την επίλυση χημικών προβλημάτων. Τα πράγματα, όμως, δεν είναι ακριβώς έτσι. Φέροντας τη διπλή ιδιότητα του Μαθηματικού και Χημικού, οφείλω να επισημάνω ότι τα Μαθηματικά δεν αποτελούν, απλώς, ένα εργαλείο πράξεων στη Χημεία. Αντίθετα, έχοντας ένα επαρκές γνωσιακό υπόβαθρο στα Μαθηματικά, διαπίστωσα ότι ένα μεγάλο ποσοστό χημικών θεμάτων και προβλημάτων μπορεί να προσεγγιστεί και από μαθηματική οπτική, να «μοντελοποιηθεί» και, τελικά, να επιλυθεί μαθηματικά, παράλληλα με τη χρήση χημικών νόμων. Έτσι, όσον αφορά στη διδακτική, η γνώση και κατανόηση των δύο αυτών επιστημών μπορεί να διευκολύνει τη διδασκαλία της Χημείας και να προσφέρει μία μεγαλύτερη ποικιλία εναλλακτικών οδών προσέγγισης του μαθήματος.

 4. Αντιστρέφοντας τον φακό και εστιάζοντάς τον στο μαθητικό κοινό, θεωρώ ότι η σωστή κατάρτιση στα Μαθηματικά, από τα πρώτα κιόλας χρόνια της μαθητικής πορείας, κρίνεται αναγκαία, ώστε το μάθημα της Χημείας να καταστεί πιο εύληπτο και πολύπλευρα κατανοητό. Πιο συγκεκριμένα, η μαθηματική «ποσοτικοποίηση» και «μετάφραση» είναι, αναντίρρητα, ιδιαίτερα χρήσιμες δεξιότητες για μια πληρέστερη εμβάθυνση στον κόσμο της Χημείας. Με άλλα λόγια, οι μαθητές μέσω των Μαθηματικών θα μπορούν να ερμηνεύσουν και να αποδείξουν -και ποσοτικάμία ευρεία ποικιλία χημικών φαινομένων, επαληθεύοντας τους νόμους που τα διέπουν. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατόν να αποδειχθεί στη πράξη ότι αυτή η βαθύτερη σχέση αλληλοϋποστήριξης των δύο επιστημονικών πεδίων μπορεί να παραγάγει έναν πρωτοποριακό υβριδικό τρόπο σκέψης στον σύγχρονο μαθητή.

5. Το συμπέρασμα, λοιπόν, που μπορεί να εξαχθεί είναι ότι, ενώ τα Μαθηματικά, ως αντικείμενο σπουδών, δεν σχετίζονται, εκ πρώτης όψεως, με τη Χημεία, η ανάπτυξη της μαθηματικής λογικής και η εξάσκηση του νου σε μαθηματικά ζητήματα από πολύ μικρή ηλικία είναι βέβαιο ότι θα συνδράμουν στην κατάκτηση βασικών εννοιών της Χημείας.

 Ισαάκ Ματαλών (Μαθηματικός – Χημικός)